Aby se objev urychlil, vychází z mřížky vysoce dimenzionální infračervený mikroskop

Příklad vzoru dlaždice použitého ke skenování kulatého červa C. elegans. Non-grid pattern dává algoritmu vzorkování větší flexibilitu pro rychlé resetování oblastí zájmu. Uznání: Elizabeth Holman / Caltech and Yuan-Sheng Fang / Berkeley Lab

Vysoce efektivní způsob sběru dat z infračerveného mikroskopu brání použití mřížek s pomalým skenováním.

Otázka: Co mají společného škrkavka, ostré pero a mazivo pro vysoké vakuum? Odpověď: Všechny byly analyzovány v nedávných experimentech důkazu principu pod mikroskopem v Berkeley Laboratory of Advanced Light Source (ALS).

V deníku Mediální biologieVědci z Caltech, UC Berkeley a Berkele Synchrotron (BSISB) uvedli efektivnější způsob sběru „rozměrných“ infračervených snímků – každý pixel obsahuje bohaté fyzikální a chemické informace. S novou metodou lze provádět skenování, které trvá až 10 hodin za méně než hodinu, což může rozšířit rozsah biologického spektromikroskopu na časově citlivé experimenty.

„Uvědomili jsme si, že odběr vzorků našeho modelového organismu – malého škrkavka C. elegans – jak se časem mění, je náročný spíše ze softwarových než hardwarových důvodů,“ uvedla Elizabeth Holman, postgraduální studentka chemie na Caltech a hlavní autorka příspěvku. . „Například vzorkování obrazu bylo omezeno na jednotné skenování s obdélníkovými okraji a pevnými vzdálenostmi mezi body vzorkování.“

Nová technika implementovaná v ALS spolu s prvním spoluautorem Yuan-Sheng Fangem, postgraduálním studentem fyziky na Berkeley University, využívá nesíťový adaptivní přístup, který autonomně zvyšuje vzorkování v oblastech, které vykazují větší fyzikální nebo chemický kontrast. V experimentech infračerveného mikroskopu proof-of-concept zkoumali vědci dva vzorky.

První byl dvousložkový systém, ve kterém byly dobře charakterizovány tyto dvě vlastnosti (permanentní značkovací inkoust a vysoce vakuové mazivo). Bylo těžké jasně vidět detaily vzorku pouhým okem, takže to byl dobrý test toho, jak byl software proveden s minimálním lidským experimentováním. Druhým vzorkem bylo živé stádium v ​​larvě C. elegans, biologický modelový systém studovaný tisíci výzkumníků.

V obou případech metody autonomního adaptivního získávání dat (AADA) jasněji přešly nad neadaptivními metodami. Ve druhém příkladu odpovídá zvýšená hustota vzorků známým anatomickým rysům C. elegans a oblast hlavy je mapována do 45 minut ve srovnání s přibližně 4,9 hodinami pomocí komerčně dostupného softwaru.

„Kromě zveřejněné konkrétní práce výsledky naznačují, že začlenění AADA do stávajících družicových technik družic, dronů a / nebo mikroskopů by mohlo usnadnit výzkum v oblastech mezi subspektrálním dálkovým průzkumem Země a průzkumem oceánu a vesmíru,“ uvedl Holman.

Odkaz: „Pořízení autonomních adaptivních dat pro hyperspektrální skenování“ Elizabeth A. Holman, Yuan-Sheng Fang, Liang Chen, Michael Dwiz, Hoi-Ying N. Holman a Paul Wu. Sternberg, 18. listopadu 2020, Mediální biologie.
DOI: 10.1038 / s42003-020-01385-3

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Nástroj Nový nástroj určený k podpoře vývoje a vývoje automobilových vozidel

Schematický vnitřní provoz elektrod v palivovém článku և kapacita základních parametrů. Půjčka:Heinz a kol., 2021: Široké používání tradičních vozidel na vodíkový pohon nad tradičními...

Identifikace velmi počátečních kroků, které vedou k rozvoji rakoviny

Konfokální mikrofotografie tenkého střeva myši pomocí technologie Red2Onco. S Red2Onco můžete označit onkogenní mutantní klony (červené klony) a běžné nebo divoké klony (žluté...

Neandertálci a raná moderní lidská kultura koexistovali vedle starších tradic již více než 100 000 let

Výzkum Fakulty antropologie a ochrany na University of Kent zjistil, že jedna z prvních kultur kamenných nástrojů známá jako Acheulean trvala pravděpodobně o desítky...

Snadná věda: co jsou sterilní neutrina?

Sterilní neutrina jsou speciální typ neutrin, který byl navržen k vysvětlení některých neočekávaných experimentálních výsledků, ale nakonec nebyl objeven. Vědci je hledají v...

Newsletter

Subscribe to stay updated.